高黏稠油生物降黏驱替技术实验研究

为有效降低高黏区稠油黏度,改善开发效果,提高原油采收率,通过对微生物降解机理的分析与研究,在实验条件下模拟了生物驱油技术,筛选出高效菌种,探讨微生物驱油技术的菌种用量、处理时间、处理效果,筛选出适用于微生物降黏菌种的复配比例。实验表明:QY-1、QY-2、QY-3菌种降黏效果较强,降黏率大于65.00%;当菌种按照1∶1∶1的比例进行复配实验时,原油降黏率达到73.58%,降黏效果优于任意单一菌种;按照最优复配比例进行驱替,增产率平均值可达到24.8%。该研究对高黏稠油油田的可持续发展具有重要意义。     

头台油田微生物驱油室内评价研究

介绍了大庆头台油田的地质构造、油层温度、矿化度及渗透率等概况。在油层温度为60～65℃的条件下筛选出P24等菌种,完成了室内细菌特性、乳化原油、代谢活性物质的能力及物理模拟驱油评价实验。结果表明,菌种SHB代谢出的活性物质使油水相间的界面张力由35 6mN/m降至12mN/m,降低了66 3%。经色谱分析发现,菌种X2作用后的原油C21以前的轻组分增加,正构烷烃参数ΣC21/ΣC22比值增加了97%,菌种A白作用后原油的粘度由作用前的48 9mPa·s降至27 3mPa·s,下降了44 2%。物理模拟驱油实验微生物驱比水驱提高采收率4 60%～6 08%,实验表明筛选的菌种能在油藏条件下生长,代谢出有利于驱油的物质。该实验结果为矿场试验提供了配方和依据。     

小井距生物表面活性剂三元复合驱矿场试验

小井距生物表面活性剂三元复合驱先导性矿场试验表明,将生物表面活性剂与磺酸盐类表面活性剂复配所形成的生物表面活性剂三元复合体系与未加入生物表面活性剂的三元复合体系相比,不仅左侧酸盐类表面活性剂的用量减少1/2,注入化学剂的成本降低了30%以上,而且体系与原油间仍能达到10^-3dmN/m超低界面张力值,取得中心井区提高采收率23.24%,全区提高采收率16.64%的好效果。     

天然气生物脱硫技术及其研究进展

生物脱硫具有净化水平高、流程简单、污染少、能耗低等特点,能有效缓解硫排放引发的环境问题。为此,回顾了生物脱硫技术的发展历程,阐述了天然气生物脱硫技术的基本原理和工艺流程,总结了其技术优势以及国内外应用的概况,重点介绍了中国石油西南油气田公司天然气研究院在生物脱硫工艺技术开发上所取得的一系列成果：形成了适用于高含硫环境下分离筛选脱硫微生物的专利技术;获得了性能优良、具有自主知识产权的天然气脱硫微生物菌种;完成了脱硫溶剂配方体系和菌种培养方案的研究;同时,建立了天然气生物脱硫实验室评价装置,通过关键参数控制及过程优化,使得脱硫效果有了显著提升。最后指出了天然气生物脱硫技术的发展方向：①利用现代生物技术,提高脱硫菌种的性能;②应用流体研究技术,开发高效生物反应器;③完善配套技术研究,真正实现零排放;④优势互补,与现有工艺相结合。     

鼠李糖脂生物表面活性剂复合驱试验效果及认识

小井距生物表面活性剂三元复合驱先导性矿场试验表明,将鼠李糖脂生物表面活性剂与磺酸盐类表面活性剂复配所形成的生物表面活性剂三元复合体系与未加入生物表面活性剂的三元复合体系相比,不仅磺酸盐类表面活性剂的用量减少1/2,注入化学剂的成本降低了30%以上,而且体系与原油之间仍能达到10-3mN/m超低界面张力值,取得中心井区提高采收率23.24个百分点,全区提高采收率16.64个百分点的好效果.     

煤制生物甲烷实验方案设计及优选

煤制生物甲烷是一个复杂的生物化学过程,其实验方案的优劣决定着煤转化程度的高低。为筛选出实验室模拟生物甲烷生成的最佳方案,以河南省鹤壁矿区的瘦煤为实验对象,以不同外加菌种的联合培养为变量条件,共设计了5组方案进行模拟生物甲烷产出实验。以煤微晶结构为降解程度指标、类木质素消耗量和pH值为大分子物质转化程度指标、甲烷、二氧化碳的产出浓度及产率为产气指标,根据各性能指标与其作用程度的关系,采用模糊数学评价法对实验方案进行了优选评价。评价结果表明：①未进行菌种富集的方案一效果最差,综合评分为49.43;②对菌种源进行菌种富集的方案二和方案三,以及在方案二基础上添加白腐真菌的方案四,其综合评价为一般,得分分别为68.26、78.89和71.37;③而采用产甲烷菌-白腐真菌联合培养的方案五为最优化方案,综合评分为90.63。     

本源微生物在弱碱化三元复合驱油井中清蜡解堵的室内研究

介绍利用萨北过渡带筛选分离的本源微生物降粘菌种对弱碱化三元复合驱油井采出原油进行降粘解堵的室内研究结果.针对弱碱三元体系中的各组分分别研究了对本源微生物生长的影响.通过不同菌种复配、菌浓度大小及用量对北三西三元复合驱堵塞油井的采出原油进行乳化降粘、降蜡、降胶对比实验,确定实验菌种的应用效果及与弱碱化三元体系的配伍性,从而优化出不同菌种复配比例、菌浓度及营养剂配方,为进一步论证其在三元复合驱油井堵塞现场应用提供实验依据.     

双河油田V_(1-10)层系聚驱后二元复合驱配方筛选与评价

针对聚驱后双河油田V1-10层系,优选出表面活性剂S-1、S-2,研究了表面活性剂和聚合物质量分数对二元体系界面张力的影响,并对二元体系的长期热稳定性、对原油的乳化性能、抗吸附性能、微观驱油、宏观岩心驱油实验进行评价。研究结果表明:两种表面活性剂都具有较好界面活性,二元体系在0.10%～0.35%质量分数范围内均可达到10-3mN/m数量级的超低界面张力;聚合物质量分数对二元体系界面张力影响不大;两种二元体系具有较好的长期热稳定性,老化90d后,界面张力能保持10-2mN/m数量级;S-2表面活性剂抗多次吸附的能力强于S-1;S-2表面活性剂微观和岩心驱油效率高于S-1。综合两种表面活性剂性能,选择S-2表面活性剂作为双河油田V1-10层系的二元复合驱的驱剂。     

本源微生物在弱碱化三元复合驱油井中清蜡解堵的室内研究

介绍利用萨北过渡带筛选分离的本源微生物降粘菌种对弱碱化三元复合驱油井采出原油进行降粘解堵的室内研究结果。针对弱碱三元体系中的各组分分别研究了对本源微生物生长的影响。通过不同菌种复配、菌浓度大小及用量对北三西三元复合驱堵塞油井的采出原油进行乳化降粘、降蜡、降胶对比实验，确定实验菌种的应用效果及与弱碱化三元体系的配伍性，从而优化出不同菌种复配比例、菌浓度及营养剂配方，为进一步论证其在三元复合驱油井堵塞现场应用提供实验依据。     

生物热洗+微生物降解技术处理含油污泥的室内实验研究

为解决一直困扰油田的含油污泥处理难题,进行了“生物热洗+微生物降解”工艺处理含油污泥的创新性实验。对非离子型生物表面活性剂S1、阴离子表面活性剂R2和无机清洗助剂N2,通过正交实验确定了最优药剂配比(质量比)为S1∶R2∶N2=0.08∶0.03∶0.15;对生物热洗的工艺条件进行探索,确定最佳工艺条件清洗温度为60℃,液固比为5,清洗时间为50 min。对经过生物热洗后残留的石油,进行了3种条件下的微生物堆肥降解实验。实验结果表明:3^#实验(含油污泥+锯末+营养物质+菌剂+复合生物表面活性剂A1)降解率达到85.5%,相比1^#实验(含油污泥+锯末+营养物质)和2^#实验(含油污泥+锯末+营养物质+菌剂)降解率分别提高了71.0%和23.7%。最终经过“生物热洗+微生物降解”工艺处理后的含油污泥含油率降至0.8%,并且可以较好地回收油泥中的石油。本实验研究为下一步的现场应用提供了依据。     

一种新型低伤害有机碱三元复合驱油体系

针对传统的无机碱/表面活性剂/聚合物三元复合驱油体系容易对地层造成结垢堵塞和采出液后续处理及排放较困难等问题,使用与地层水配伍性较好的有机碱和低毒、易生物降解以及价格低廉的生物表面活性剂为主要处理剂,研制了一种新型低伤害有机碱三元复合驱油体系,并对其综合性能进行了评价。结果表明：新型低伤害有机碱三元复合驱油体系具有较低的界面张力,老化90 d后界面张力仍能维持在0.004 4 mN/m;驱油体系与原油形成的乳状液稳定性较强,在60℃下放置120 min析水率为33.6%,放置24 h电动电位仍能达到-73.5 mV;驱油体系具有良好的抗吸附性能,吸附5次后界面张力仍能维持在0.009 3 mN/m;驱油体系的生物毒性较低,EC50值可以达到58 450 mg/L,并且易生物降解,BOD5与CODcr比值可以达到34.6%,环保性能良好。实践证明,新型低伤害有机碱三元复合驱油体系的驱油效果较好,在岩心水驱后注入0.5 PV三元复合驱油体系后能使采收率继续提高25.5%以上,在三次采油方面具有较好的应用前景。     

固体碱催化剂上生物油催化酯化改质

采用湿混法制备了以γ-A l2O3为载体的固体碱催化剂(M gCO3/γ-A l2O3,Na2CO3/γ-A l2O3,CaCO3/γ-A l2O3,K2CO3/γ-A l2O3),将K2CO3/γ-A l2O3催化剂用NaOH溶液浸渍得到K2CO3/γ-A l2O3-NaOH催化剂。以乙酸和乙醇的酯化反应为模型反应,对所制备的固体碱催化剂的酯化反应活性进行了评价,并在筛选出的酯化反应活性较高的K2CO3/γ-A l2O3催化剂上,对生物油催化酯化改质进行了研究。实验结果表明,生物油经催化酯化改质后,运动黏度显著降低,流动性增强,稳定性提高;改质后生物油的pH由2.60升到5.35,运动黏度降低了86.2%,热值提高了45.8%;同时,改质后的生物油中酸类物质含量减少、酯类物质含量增加,挥发性和难挥发性的有机羧酸转化为酯。     

炼油厂碱液降解菌的选育和降解性能研究

针对炼油厂高浓度废碱液污染大、难处理的问题,从污泥中经过驯化分离,筛选出5株用于废碱液降解的优势菌,经过对5株菌降解化学耗氧量（COD）的比较,优势菌对废碱液的降解效果明显。对碱液生物处理中优势菌的降解条件进行初步研究,结果表明,菌种最适宜的处理条件为：温度35 ℃,pH值7,接种量为10%,玉米粉质量分数0.8%,MgSO4·7H2O 质量分数0.8%,玉米浆质量分数1.0%,菌株TK07-5在优化条件下进行碱液生物处理72h后,COD去除率可达81.2%。     

高矿化度油田采出水生物处理技术

针对石南13#站采出水特点,筛选出了相应的优势菌种,提出了一套完整的生物处理流程,并对生物处理油田废水进行了实验。处理后水质满足出水COD<100 mg/L、出水石油类<10 mg/L、挥发酚<0.5 mg/L的排放标准。通过生物采出水处理装置达标处理石南13#站边缘井站原油采出水,解决了采出水排放环境污染问题,每年约可实现减排采出水131.4×104m3。     

生物表面活性剂驱油性能研究

为探讨生物表面活性剂菌种采油性能及矿场应用潜力,在吉林油区广泛取样,采用特定培养基对菌种进行筛选,在建立生物表面活性剂检测方法的基础上,对菌种生长代谢及发酵环境条件进行了分析。采用色谱法对菌种作用原油后组分变化进行了定性分析,在室内物模驱油效率试验的基础上,进行了矿场清防蜡应用试验。原油经生物表面活性剂菌作用后,油水界面张力降低到10～mN／m,原油黏度下降50％;室内物模驱油效率试验提高采收率10％以上,矿场清防蜡有效率〉65％,单井平均增油73．5t;在微生物强化水驱、油井清防蜡及近井解堵等MEOR工艺方面具有良好的应用前景。     

利用微生物大幅度改善化学驱效果

针对大庆油田原油酸值低、应用三元复合驱难度大等特点,筛选了两株具有良好的产酸、产表面活性剂和改善原油物性的菌种,经鉴定分别为短短芽孢杆菌和蜡状芽孢杆菌。这两株菌可以降解原油中重质成分,尤其是高碳链(C₂₀以上)饱和烃,产生大量的胞外有机酸,可使原油酸值平均升高10倍以上。在发酵液中代谢产生混合酯类生物表面活性剂和低分子量有机酸、醇。微生物作用原油后,产生的有机酸在碱性条件下能与合成表面活性剂产生很好的协同作用,使微生物作用后原油与现有三元复合体系形成更低的界面张力,平均比未作用原油体系界面张力降低一个数量级,达到10^-4mN/m数量级。室内天然岩心驱油实验评价结果表明,微生物-三元复合驱结合可比单独三元复合驱驱油效率增加近10% OOIP。     

新疆油田外排污水达标处理工艺技术研究

新疆油田稠油开采过程中产生的大量高含盐废水中COD、挥发酚和硫化物等指标超标,若不处理直接外排将会对周围的生态环境造成极大的破坏。鉴于此,根据新疆油田外排污水可生化性的特点,培养筛选出耐高温耐高盐的高效复合菌群,并结合曝气、旋流气浮和水解酸化等预处理工艺协同降解废水中的污染物,形成了"预处理+生物接触氧化"的处理工艺。试验及应用结果表明:采用该工艺处理后污水中含油、悬浮物、COD均达到国家二级排放标准,石油类平均去除率90%,悬浮物平均去除率96%,COD平均去除率82%。已在现场建成投产高含盐废水达标处理站3座,累计处理废水量约150万m~3,具有显著的社会效益。     

模板法制备CaO/ZrO_2催化剂催化菜籽油合成生物柴油

以桦木为模板,通过模板法制备了不同CaO含量的CaO/ZrO2复合氧化物固体碱催化剂,用于催化菜籽油与甲醇进行酯交换反应合成生物柴油。利用BET,XRD,XPS,SEM等手段对所制备的催化剂进行表征。实验结果表明,采用该方法制备的CaO/ZrO2催化剂具有桦木的生物形态,且桦木模板的使用有助于改善其孔道结构并提高其比表面积、孔径和孔体积;具有生物形态的复合氧化物保持了较高的碱强度,催化活性较高;当CaO/ZrO2催化剂中n(Ca)∶n(Zr)=0.3、催化剂用量(基于菜籽油的质量)8%(w)、甲醇与菜籽油的摩尔比72、反应温度150℃、反应时间6 h时,生物柴油的收率最高可达到91.0%。     

污染土壤中功能性菌种的分离与鉴定

从污染土壤中分离纯化出3种具有降解原油作用的土著活性菌种S1、S2、S3,其中S1和S2菌种为芽孢杆菌,S3菌种为葡萄球菌。与进口生物修复剂Oil—Gator中分离出的OG菌种相比,S2菌种原油降解能力优于OG菌种,S1菌种与之相当,S3稍弱。为保证菌剂中菌种的多样性,使其能够有效地抵抗环境的冲击,确定菌剂培养方式为S1~S3混合培养。     

适合红岗油田萨尔图油层的三元复合驱油体系

根据红岗油田萨尔图油层特征 ,筛选出了一种三元复合驱油体系 ,该体系与红岗油田萨尔图油层形成的界面张力可达到 10 -3 mN/m。该体系组成为 :0 .0 6 %表面活性剂S 96 1.5 %NaOH 0 .2 %聚合物 0 .2 %助剂 ,在油层温度下与原油间界面张力 3× 10 -3 — 7× 10 -3 mN/m ,粘度 >2 0mPa·s ,在室内岩芯流动实验中 ,该三元复合驱油体系在水驱基础上提高采收率 10 %左右。